1. Уничтожение отдельных членов экосистемы.
2. Деградация растительного покрова.
3. Загрязнение природы вредными и токсичными веществами.
4. Загрязнение теплом.
5. Строительство плотины и ирригационной системы.
6. Широкомасштабное распахивание степей.
7. Осушения болот.
8. Сброс сточных вод, богатых органическими веществами или минеральными соединениями в естественные водоёмы.
А) Уничтожение отдельных членов экосистемы.
Уничтожение отдельных членов экосистемы, что может лишить других ее членов возможностей существования. Уничтожение насекомых приводит к тому, что некоторые рыбы и птицы лишаются своей пищи. Когда в больших количествах гибнут пчелы от отравления средствами защиты растений, падают урожаи фруктов, зависящие от опыления пчелами.
Воздействие человека на животный мир возрастало по мере развития общества, его производительных сил, техники и производства. Особенно оно усилилось с зарождением и развитием товарного производства и приобрело угрожающие масштабы в 19-20 столетиях.
В 19 веке человеком уничтожено 70 видов диких животных, а только за 50 лет 20 века исчезло 40 видов. В последнее время в среднем на нашей планете ежегодно исчезает по виду или подвиду позвоночных животных. В современный период под угрозой исчезновения находится более 600 видов птиц и свыше 120 видов млекопитающих.
Факторы антропогенного воздействия на живые организмы обычно делят на две группы: прямые и косвенные. К прямым относятся чрезмерная добыча, уничтожение для защиты сельскохозяйственных и промышленных объектов и случайное уничтожение, а к косвенным причинам относятся – разрушение местообитаний, влияние вселенных видов, сокращение и ухудшение кормовой базы.
Первая причина уменьшения численности и исчезновения позвоночных животных –химическое загрязнение природной среды − местообитания животных. Наиболее крупными, массовыми и широко известными группами токсикантов являются пестициды, нефть и нефтепродукты, фенолы, металлы и их соли.
Вторая причина уменьшения численности и исчезновения позвоночных животных – чрезмерная их добыча. К сокращению численности животных ведет не только промысловая их добыча для использования в пищу и в качестве сырья для отраслей промышленности, но и их добыча с целью коллекционирования, поделки сувениров, а также для продажи.
Третья причина исчезновения позвоночных животных – влияние вселенных видов. Эта причина поставила на грань уничтожения многие виды, главным образом из классов рыб и птиц – соответственно 46 и 49 видов (28% от общего их числа). Под влиянием указанной причины на грани уничтожения находятся рептилии (13 видов – 17%), амфибии (5 видов – 14%) и млекопитающие (14 видов – 6%).
Экологические нарушения − внезапные изменения в естественных экосистемах, которые вызывают резкое увеличение численности популяции одних видов и гибель других.
Как правило, экологические нарушения происходят при необдуманных действиях человека.
В природе на протяжении тысячелетий в процессе совместной эволюции устанавливается равновесие между конкурирующими видами. Непродуманное введение в экосистему таких видов животных и растений, которые раньше в ней отсутствовали и занимали аналогичные экологические ниши в других экосистемах, могут не вписаться в сформировавшуюся систему связей. Известно много случаев, когда попытки человека внести новый вид и включить его в уже существующую экосистему, оканчивались трагедией. Вид-пришелец не встречал конкуренции со стороны местных видов или в новых для него условиях не оказывалось достаточно врагов для поддержания его численности на определённом уровне. В результате пришельцы вытесняли местные (аборигенные виды).
Примеры:
а) Так случилось с ондатрой, енотом-полоскуном, колорадским жуком в Центральной Европе, с кроликами в Австралии.
б) Мощная лиана пуэрария, привезённая в США для борьбы с эрозией почвы, победила в борьбе за существование местные виды и разрослась так, что опутала все окрестные леса. В 1884 г. во Флориду из Южной Америки был завезён в качестве декоративного растения водный гиацинт, который, попав в местные водоёмы и не встретив там естественных врагов, разросся так, что затруднил судоходство во многих реках и озёрах штата.
в) Классическим примером необдуманных действий человечества, которые привели к глобальным нарушениям естественных экосистем, служит завоз кроликов в Австралию. В 1859 г. из Англии на Австралийский континент для спортивной охоты завезли кроликов. Природные условия для них оказались весьма благоприятными, а местные хищники – дикие собаки динго – бегали недостаточно быстро, чтобы поймать шустрых пришельцев. В результате спустя несколько лет кролики расплодились настолько, что уничтожили растительность местных пастбищ. Для уничтожения кроликов в Австралию были завезены лисы, которые не оправдали возлагаемых на них надежд. Они нашли гораздо более легкую добычу – местных сумчатых. В результате с кроликами удалось справиться только спустя долгое время, обнаружив паразита, который вызывал их гибель.
г) Скворцы и домовые воробьи, завезенные в Северную Америку из Европы, за счет своего агрессивного территориального поведения вытеснили некоторые местные виды, например «синих птиц», из многих местообитаний.
д) Местные виды рыб вытеснены из многих североамериканских рек и озер интродуцированным карпом.
е) Козы, завезенные на многие океанические острова, привели к исчезновению многих местных видов, не выдержавших конкуренцию с ними за пищу.
ж) Американская норка в европейской части России вытеснила местный вид – европейскую норку.
Четвертой причиной изменения численности позвоночных животных является сокращение и ухудшение кормовой базы. В результате этой причины в основном страдают крупные копытные, млекопитающие, главным образом, вследствие конкуренции из-за пищи со стадами домашних животных. Уменьшение же диких копытных, являющихся основой кормовой базы для большинства крупных хищников, безусловно отражается и на численности последних (20 видов, что составляет 9% от общего числа класса).
Пятой причиной изменения численности позвоночных животных является уничтожение животных в целях защиты сельскохозяйственных и промышленных объектов подвержен угрозе исчезновения 21 вид. К ним относятся: крупные кошки, выдры, псовые и крупные обезьяны. Из других классов угроза исчезновения преследует 2 вида крокодилов и 2 вида крупных хищных птиц.
Шестой причиной изменения численности позвоночных животных являетсяслучайное уничтожение позвоночных животных. Она угрожает исчезновению 7 видов млекопитающих, 4 видам рептилий и 1 виду рыб. В основе этой причины лежит попутный улов или промысел других видов животных. Это происходит, главным образом, в бассейнах Мирового океана.
Все эти причины относятся только к позвоночным животным. А как обстоят дела с беспозвоночными? В силу малоизученности этой огромной армии животных трудно определить число видов, находящихся на грани исчезновения.
Б) Деградация растительного покрова.
К деградации растительного покрова ведут следующие антропогенные факторы:
· прямое уничтожение растительного покрова;
· ухудшение условий жизни растений;
· создание культурных фитоценозов на месте естественной растительности;
· синантропизация растительного покрова.
Прямое уничтожение растительного покрова в ходе использования (рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домашними животными), при создании водохранилищ, в ходе открытых разработок ископаемых, при пожарах, в процессе распашки новых угодий. Из всех растительных ресурсов Земли самое важное значение в природе и жизни человека имеют леса. Они больше всего пострадали от хозяйственной деятельности и раньше других стали объектом охраны. Леса, в том числе посаженные людьми, занимают площадь около 40млн. км2, или около 1/3 поверхности суши. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов. Леса оказывают влияние на все компоненты биосферы, играют огромную средообразующую роль. За последние 10 тыс. лет на Земле сведено 2/3 лесов. Поэтому говорят: человеку предшествуют леса, его сопровождают пустыни. За историческое время около 500 млн. га превратились из лесов в бесплодные пустыни. Леса уничтожаются так быстро, что площади вырубок существенно превышают площади посадок деревьев. К настоящему времени в зоне смешанных и широколиственных лесов сведено около 1/2 их первоначальной площади, в средиземноморских субтропиках – 80%, в зонах муссонных дождей – 90%. На Великой Китайской и Индо-Гангской равнинах леса сохранились только на 5% их былого распространения. Особую тревогу вызывают темпы сведения тропических лесов, называемыми «легкими планеты»; они вырубаются и сокращают площадь со скоростью около 26 га в минуту, есть опасения, что они исчезнут через 25 лет. Вырубленные участки влажного тропического леса не восстанавливаются, на месте их образуются малопродуктивные кустарниковые формации, а при сильной эрозии почв происходит опустынивание. В связи с вырубкой лесов сокращается водоносность рек, высыхают озера, понижается уровень грунтовых вод, усиливается эрозия почв, более засушливым и континентальным становится климат, часто возникают засухи и пыльные бури. Это вместе с другими факторами ведет к недостатку воды в городе, гибели рыбы, развитию цианей (сине-зеленых водорослей и других водных организмов) в связи с усиливающейся эвтрофикацией водоемов.
Ухудшение условий жизни растений при орошении, осушении, засолении почв, изменении гидрологии водоемов, загрязнении среды токсичными химическими веществами и элементами, заносе вредных организмов (возбудителей болезней, конкурентов) и др.
Создание культурных фитоценозов на месте естественной растительности – это создание посевов сельскохозяйственных культур, садов, почво- и полезащитных насаждений. В результате хозяйственной деятельности человек создаёт искусственные экосистемы – агроценозы: пастбища, поля, парки, сады. Растёт количество искусственных экологических систем и в промышленности: комплексы биологической очистки сточных вод, биотехнологические производства. В отличие от природных экосистем, которые являются самоподдерживающимися и саморегулирующимися, искусственные экосистемы регулируются и поддерживаются человеком, который охраняет существующие там виды от естественного отбора с другими видами.
Синантропизация растительного покрова – это постепенное изменение состава и структуры растительного покрова под влиянием антропогенных факторов. Синантропизация проявляется в следующем: замене коренных фитоценозов производными, замещением эндемичных растений космополитами. Все это приводит к обеднению и однообразию растительного мира. Обеднение флоры имеет два аспекта: уменьшение видового разнообразия; сокращение генетического разнообразия. Первое вызвано исчезновением видов. При этом обычно быстрее исчезают эндемичные виды. Второе связано с исчезновением местонахождения вида. Чем разнообразнее условия местообитания вида, тем богаче генофонд. Теперь происходит значительное снижение видовой насыщенности различных фитоценозов. Например, в Нидерландах на площади размером 20 км2 в среднем снизилось число видов с 250 до 180, особенно пострадали (потеряв до 60-70% видового богатства) сенокосы, пастбища и т.д.
Антропогенное воздействие на эволюционный процесс растений проявляется, по крайней мере в четырех направлениях:
1. уменьшение генетической разнородности видов;
2. раздробление популяций растений и их возрастающая изоляция;
3. гибридизация между ранее разобщенными таксонами;
4. появление эндемиков техногенных субстратов и загрязненных мест.
Уменьшение генетической разнородности отдельных видов. Человек сокращает число и размеры популяций, что приводит к уменьшению генетического разнообразия видов. Замена естественных лесных экосистем лесными культурами привела в некоторых районах к сокращению генетического разнообразия древесных растений более чем в сто раз.
Раздробление популяций растений и их возрастающая изоляция. Прежде широко распространенные растительные сообщества сокращаются в размерах и расчленяются на ряд изолированных фрагментов. В соответствие с этим уменьшаются и расчленяются популяции растений. Возникающие между ними географические или экологические барьеры создают для мелких популяций обстановку, близкую к островным популяциям. Существование видов растений в форме мелких популяций создает предпосылки для возникновения серии таксонов внутривидового и даже видового ранга.
Гибридизация между ранее разобщенными таксонами. Под влиянием антропогенных факторов нередко устраняются географические, экологические барьеры между родственными, но ранее изолированными друг от друга группами. Это происходит в результате преобразования местообитания, нарушения структуры растительных сообществ, массового введения интродуцентов и др. Например, в Англии два вида боярышника – гладкий и однопестичный – первоначально были экологически разобщены. Боярышник гладкий произрастал в лесах, однопестичный - на открытых местах. Рубки привели к разреживанию лесов, в результате на одной территории оказались два вида боярышника, появились гибриды между видами. В Польше появились гибриды между лиственницей польской и европейской.
Появление эндемиков техногенных субстратов и загрязненных мест. Человек в процессе деятельности создает новые субстраты, которые заселяются растениями. В окрестностях оз.Медвежьего в Канаде, с близким залеганием урановых руд, отмечено большое число мутантов иван-чая, голубики.
В) Загрязнение природы вредными и токсичными веществами.
Загрязнение природы вредными и токсичными веществами. Ядовитые и вредные вещества, например неочищенные сточные воды, отбросы, выхлопные газы, радиоактивные вещества, попав в экосистему, не исчезают бесследно. Даже низкие их концентрации, действуя долгое время, могут повредить человеку, животным и растениям. Как показывают наблюдения, некоторые яды могут передаваться по пищевым цепям и сетям. Например, тяжелые металлы (свинец и др.) передаются из растений корове, оттуда в молоко, а с молоком человеку. Инсектициды (пестициды) поступают с отравленными насекомыми в насекомоядную рыбу, а затем к человеку или птице, съевшей эту рыбу. Кроме того, в отдельных звеньях пищевой цепи может происходить нарастающее накопление ядов, если они не разлагаются и не выводятся из организма.
Г) Загрязнение теплом.
Тепловые отходы от работы систем охлаждения ТЭС и АЭС, которые попадают в реки, приводят к тому, что в реках повышается среднегодовая температура. Особенно опасны в этом отношении АЭС. Например, АЭС средних размеров, дающая 3000 МВт электроэнергии, 24 производит в час более 5 х 109 ккал бросового тепла. Тепловое загрязнение рек приводит к следующим отрицательным эффектам для водных экосистем: усиливается восприимчивость организмов к токсичным веществам и к заболеваниям; обычная флора заменяется сине-зелеными водорослями, т. е. водоем "цветет"; при повышении температуры воды животным нужно больше кислорода, а его способность растворяться в теплой воде понижена.
Д) Строительство плотины и ирригационной системы.
Строительство плотины и ирригационной системы в целях накопления воды в реке и нормального режима увлажнения на полях не решает проблемы поддержания уровня грунтовых вод и прекращения усыхания озера. Напротив, расход воды на испарение в оросительных системах и с поверхности водохранилища усугубляет недостаток речного стока в озеро, задерживает твердый сток, а подпор вод плотиной вызывает подтопление местности, в том числе по городам, ее заболачивание. Ирригация вызывает дополнительное засоление почв, требующих промывки, а значит, большего расхода поливных вод, с которыми в водоем смываются органика и удобрения, что усиливает эвтрофикацию.
Е) Широкомасштабное распахивание степей, осушения болот, сброс сточных вод.
Широкомасштабное распахивание степей приводит к полному уничтожению плодородного слоя в результате ветровой эрозии и к гибели уникальных степных сообществ.
В результате осушения болот снижается уровень грунтовых вод, что приводит к гибели экосистемы, чей водный баланс оказывается нарушенным.
Сброс сточных вод, богатых органическими веществами или минеральными соединениями в естественные водоёмы, вызывает бурный рост некоторых водорослей, что приводит к быстрому зарастанию этих водоёмов.
Все эти негативные воздействия человека на природные экосистемы приводят к нарушению природного равновесия, уничтожению многих видов растений и животных и к другим необратимым последствиям.
